2。2 介孔类含锰复合金属氧化物的合成 8

2。2。1 SBA-15模板的合成 8

2。2。2 前驱物的填充和焙烧 8

2。2。3 SiO2模板的去除 8

2。3染料降解实验 9

3 结果与讨论 9

3。1 介孔二氧化硅SBA-15结构分析 9

3。1。1 SBA-15 XRD 分析 9

3。1。2  SBA-15 SEM分析 9

3。1。3 SBA-15 氮气吸脱附曲线及孔径分布分析 10

3。2介孔类含锰复合金属氧化物的结构分析 11

3。2。1铜锰氧化物结构分析 11

3。2。2锌锰氧化物结构分析 12

3。2。3氧化锰材料结构分析 13

3。3染料降解实验的结果 14

3。4讨论 15

4 总结 16

参考文献 17

致谢 19

1 前言

1。1 全球水污染现状

水是生命之源，是人类环境必不可少的组成部分。但是随着经济全球化进程的不断推进，人类的生产生活产生的废水也造成水体污染的情况日益严重。目前，世界上超过三分之一的人口正在被水污染的问题困扰。世界卫生组织的调查显示：全球范围内每年因饮用不洁水导致的死亡人数高达2000万人 [1]。工业废水中通常含有大量污染物，常见的有酸、碱等无机污染物，多环芳烃等有机污染物以及各类病毒和病原体等生物性污染物[2]。这些水体中的污染物会通过饮水或食物链的方式进入人体，从而对健康造成极大的危害。这些物质若不经有效处理而直接进入水系，会导致生态失衡。因此，寻找高效并且绿色的污水处理技术刻不容缓。论文网

1。2 国内外处理有机工业废水的主要方法及各方法的不足

1。2。1 直接氧化降解法

1。2。2 光催化降解法

1。2。3 生物降解法

1。3介孔材料的介绍和应用

介孔材料是一类孔径介于2-50nm的新型材料。1992年Kresge等人成功合成新型M41S系列氧化硅（铝）基有序介孔材料（图 1），由此有序介孔材料的研究跨入新历史阶段。介孔材料有高表面积、有序规则的孔道结构、可控的孔壁厚度等特点[14]，因而在催化[15]、吸附、药物[16]等领域发挥着重要的作用。

图 1  MCM-41（a）,MCM-48(b),MCM-50(c)

近年来，研究者通过对介孔材料进行化学修饰或改性处理，制备出诸多新型功能化介孔材料，在水处理中有广泛的应用[17]。Perz-Quintanilla 等人[18]将三苯基氯硅烷嫁接到分子筛的表面，形成功能化的纳米复合材料，用以除去水溶液中的Hg(II)。黄旭等人[19]利用五乙烯六胺对介孔材料改性，提高了对酸性染料的吸附能力。刘智武等人[20]用介孔纳米TiO2作为臭氧催化剂，有效提高了水中2,4,6-三氯酚的降解率。由此可见，介孔材料在处理废水方面有着卓越的优势。文献综述

1。4 选题思路

丁凤，罗学刚等人提出用热敏催化降解法处理有机工业废水，通过高温固相合成热敏催化剂CuMn2O4/NiMn2O4在近常温无光照条件下热催化亚甲基蓝模拟有机污染物，发现的确发生了降解反应且降解的比较彻底，这个现象比较特殊，他们推断降解机理是锰酸盐经过持续热激发后在价带和导带上产生相应的电子-空穴对，而空穴与水分子或氢氧根反应产生羟基自由基，而羟基自由基是公认极强的氧化剂，几乎可以分解所有有机物。此外，Xuegang Luo等人通过高温煅烧的方式合成Mn-Si-Ca-Ni复合氧化物作为热敏催化剂，在黑暗条件，45°C，亚甲基蓝底物浓度为40mg/L和催化剂用量50mg的条件下，经过30h，染料的降解率达到了82。07%。Gang Wanga等人用水热法合成价态异质结复合材料Mn3O4/MnCO3作为热敏催化剂,在可见光照射下，80°C条件下处理亚甲基蓝溶液，可达到88。7%的去除率。但是我们发现这类论文不同课题组的报道都只考察了对亚甲基蓝的降解，并未推广到其他染料，故本次实验通过合成这类催化剂探究以下三点：1。验证此类催化剂降解亚甲基蓝的实验现象；2。测试热敏催化剂能否降解除亚甲基蓝外的其它染料，并由此判断丁凤，罗学刚等人提出的热敏催化降解机理是否正确，若该机理正确，则其他染料也能被催化剂降解。